[发明专利]一种适用于低温环境风电齿轮箱润滑冷却系统

说明书

本发明公开了一种适用于低温环境风电齿轮箱润滑冷却系统，包括齿轮箱，还包括供油装置、自然风冷散热器和强制风冷散热器，齿轮箱的油池出油口与供油装置的进油端连接，供油装置的出油端通过温控阀组与齿轮箱的油池进油口连接，供油装置的出油端还分别与自然风冷散热器的进油端和油路旁通压力阀组的进油端连接，自然风冷散热器的出油端与齿轮箱的油池进油口连接，油路旁通压力阀组的出油端与强制风冷散热器的进油端连接，强制风冷散热器的出油端与齿轮箱的油池进油口连接。本发明为强制风冷+自然风冷组合模式，降低全部采用强制风冷成本及维护难度，解决了全部采用自然风冷冬天超温无法使用的问题。

技术领域

本发明涉及流体控制技术和风力发电机组的齿轮箱润滑冷却技术领域，具体涉及一种适用于低温环境风电齿轮箱润滑冷却系统。

背景技术

风力发电机组齿轮箱运行时产生大量的热量需要润滑冷却系统对其冷却保证发电机组正常运转。

齿轮箱润滑冷却系统是电动泵驱动齿轮箱润滑油循环，向齿轮箱各个润滑点提供满足压力、流量和清洁度要求的润滑油，在利用外界冷空气将齿轮箱运行产生的热量散热到空气中，从而达到润滑冷却效果，使得发电机组正常、稳定持续运行。目前润滑冷却系统主要有两种散热模式，一种是电机驱动风扇强制冷却，一种是利用自然界风进行冷却，但都是需要外界空气进行换热带走热量，其中强制风冷在成本和重量方面远大于自然风冷。

根据齿轮箱冷却系统散热原理，一般环境温度越低齿轮箱越不易超温(根据换热平衡公式可知，环境温度对散热器的散热性能影响最为明显，环境温度越低散热效果越好)，但是现有的齿轮箱冷却系统在环境温度低情况下运行时，常常出现齿轮箱因温度过高而报警甚至停机，使得风力发电机组无法正常发电造成经济损失。其原因是当机舱外环境温度低时(一般低于零下10℃)，齿轮箱油温达到60℃时，润滑冷却系统中的冷热-油路切换阀将润滑冷却系统冷油路(直接回齿轮箱分配器)关闭；使得所有润滑油流向散热器，而此时外界环境温度很低会将流经散热器内部的润滑油温度瞬间冷却到很低(一般会低于35℃)。由于VG320的润滑油存在温—粘特性(即油温越低润滑油的粘度越低，散热器内部阻力越大)，润滑油油温很低，散热器压阻瞬间增大，使得润滑冷却系统运行压力升高并超过润滑系统溢流阀开启力(溢流阀开启压力12bar)，润滑油通过溢流管道直接流回齿轮箱油池，齿轮箱各个润滑点得不到润滑油润滑冷却，导致齿轮箱超温。

由于目前大部分风力发电机组都分布在西北较寒冷的地区，每年冬季时就会陆续出现齿轮箱齿轮箱超温现象。主要是设计时只考虑了高温环境对散热器散热影响，忽略了低温环境对散热器的影响。

本润滑冷却系统可以满足风力发电机组在冬季和夏季两种极端温度环境条件下正常运行，同时可以减轻风机重量，降低生产成本，提升发电率。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术存在的上述问题，提供一种适用于低温环境风电齿轮箱润滑冷却系统，解决现有风力发电机组在低温环境下出现齿轮箱超温报警现象。同时满足高温环境运行要求，以及降低生产和维护成本，提升风力发电机组运行稳定性。

本发明的上述目的通过以下技术方案实现：

一种适用于低温环境风电齿轮箱润滑冷却系统，包括齿轮箱，还包括供油装置、自然风冷散热器和强制风冷散热器，齿轮箱的油池出油口与供油装置的进油端连接，供油装置的出油端通过温控阀组与齿轮箱的油池进油口连接，供油装置的出油端还分别与自然风冷散热器的进油端和油路旁通压力阀组的进油端连接，自然风冷散热器的出油端与齿轮箱的油池进油口连接，油路旁通压力阀组的出油端与强制风冷散热器的进油端连接，强制风冷散热器的出油端与齿轮箱的油池进油口连接。

如上所述的供油装置的溢流端通过溢流压力阀组与齿轮箱的油池进油口连接。

如上所述的自然风冷散热器设置在风力发电机组机舱外，所述的供油装置、溢流压力阀组、温控阀组、油路旁通压力阀组、强制风冷散热器和齿轮箱设置在风力发电机组机舱内。